機(jī)械效率簡(jiǎn)單機(jī)械復(fù)習(xí)鞏固

1、簡(jiǎn)單機(jī)械、機(jī)械效率復(fù)習(xí)鞏固【 典型例題 】例 1. 杠桿在動(dòng)力和阻力作用下處于平衡狀態(tài) , 采用下列方法不能使杠桿平衡的 是 ( A. 在杠桿上再施加一個(gè)力 , 使這個(gè)力作用在杠桿的中心。 B. 在杠桿上再施加一 個(gè)力,使這個(gè)力的作用線通過支點(diǎn)。 C. 使動(dòng)力和阻力同時(shí)減小到原來的21。D. 使動(dòng)力臂和阻力臂同時(shí)增大一倍。解:A 正確。點(diǎn)評(píng):力的作用線通過支點(diǎn) , 該力的力臂為零 , 使杠桿仍然平衡、 而力的作用點(diǎn) 在杠桿 的中心, 而支點(diǎn)不一定在杠桿的中心 , 所以不一定使杠桿仍平衡 , C 、 D 都同 時(shí)減小或增大 , 都能使杠桿平衡。例 2. 動(dòng)滑輪裝置如圖所示 , 兩個(gè)連在一起的定滑

2、輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng) , 繩在滑輪上不滑動(dòng) 設(shè)拉 力為 F ,重物重為 G ,大定滑輪半徑為 R ,小定滑輪半徑為 r ,該裝置的機(jī)械效率 為 則, F 等于 (A. F=RGr ; B. RGr F 2=C. F=Rr R G (-; D. F=Rr R G -2 (解:D 正確。點(diǎn)評(píng):設(shè)拉力 F 拉動(dòng)繩繞過大定滑輪一圈時(shí)拉力 F 做功為 F R ?2,而此時(shí)小定 滑輪也 隨之轉(zhuǎn)一圈 ,使拉著動(dòng)滑輪的繩子實(shí)際只上升了 (2 R-2r。 這樣動(dòng)滑輪下的 G 重物只 上升了22(21r R -,因此根據(jù)機(jī)械效率得 :F r R G W W 2 22(21? -=總有 則 :G Rr R F -=2例 3.

3、 輕質(zhì)杠桿兩端分別掛重為 G 1和 G 2的兩個(gè)實(shí)心金屬球 A 和 B ,已知 B A ? ,杠桿原來處于平衡狀態(tài) ,如果現(xiàn)在將它們同時(shí)浸沒于酒精中 ,則杠桿還能平衡嗎 ?解:所謂“輕質(zhì) ”杠桿 ,即不計(jì)杠桿質(zhì)量 ,要判定兩球浸入酒精后 ,杠桿是否平衡 ,需 判斷浸沒后左右兩邊產(chǎn)生的力矩是否相等。 當(dāng)球浸入酒精后 , 球?qū)U的拉力等于球 的重力減 去球受到的浮力根據(jù)杠桿平衡條件 :G 2211L G L ? =?球浸入酒精中后 :左邊力矩為 111111(L g( 酒 浮 ?=111L G A酒 右邊力矩為 :222222L gG gG L F G MB B? -=-=酒 浮 (=221L g

4、G B ? - ( 酒 又 B A ?BA酒酒BA酒酒 -11 杠桿不平衡 ,杠桿向 A 球傾斜。例 4. 要用41G 的力將重物從地面搬到高為 h 的平面上 ,你可用哪些方法 ? 畫出每種方法的草圖 ,并簡(jiǎn)要說明所用的條件 （不計(jì)摩擦和額外阻力解:第一種方法 :利用杠桿 ,如圖所示 ,根據(jù)杠桿平衡條件 : F 1?L 1=F 22L ?當(dāng)動(dòng)力臂 是阻力臂的 4倍時(shí), F 1=41F 2=41G第二種方法 :利用滑輪組 , 如圖所示根據(jù) F =hG 當(dāng) n =4股時(shí), F =41G(G 有 4 股繩子承擔(dān)FGG第三種方法 :利用斜面:如圖所示:根據(jù) GF =Lh ,當(dāng) L =4h 時(shí), F =

5、41G ,即斜面的長(zhǎng)是高的 4 倍。FLh第四種方法 :. 還可以簡(jiǎn)單機(jī)械的組合等等。例 5. 如圖所示 ,在杠桿的中點(diǎn)掛一質(zhì)量為 20kg 的物體,某人在端點(diǎn)用 125N 向上 的力將 該物體勻速提高了 0.5m. ,則此人對(duì)物體做功的機(jī)械效率為多少 ?分析:被提升物體的重力 G =mg =196N物體升高的距離 h 1=0.5m ,動(dòng)力 F =125N ,但動(dòng)力作用點(diǎn)升高的距離 h 2未知。 由圖知,物體升高的距離 h 1=AB. 又 , OB A AOB ? 故AB :A B =AO :A O =1:2, A B =2AB =2, 15. 0?m m =則 =%100%10021? =?

6、 Fh Gh W W 總有 =%10011255. 0196? mN m N =78.4%例 6. 用滑輪組將重為 G 的物體勻速提升 h , 所用的拉力為 F , 若忽略繩重及摩 擦, 則 W 有 =Gh , W 總 =Fs ,其中 s 為繩自由端移動(dòng)的距離 ,有 s = nh (n 為承擔(dān)重量 的繩子的股數(shù) , 則滑輪組的機(jī)械效率如何表示 ? =%100%100? =? FsGh W W 總%100? nFG 或表示為 =%100? +h G G Gh （動(dòng) =%100? +動(dòng)G G G例 7. 所用的拉力 F =100N ,如果該滑輪組的機(jī)械效率為 75%,不計(jì)摩擦和繩重 , 求物重和滑

7、輪自重。分析:由題圖知 , 有四股繩子承擔(dān)著物重 , 當(dāng)物體被勻速提升 h 時(shí), 繩自由端移動(dòng) 的距 離為 4h ,不計(jì)摩擦和繩重 ,滑輪組的機(jī)械效率為GF=%1004%100? ?=?hF Gh W W 總有 =%1004? F則 G =4F ?因?yàn)?F =100N , =75%所, 以 G =4N N 300%75100=? 又因?yàn)?F = 動(dòng) G G n +1所以 G G F -=4動(dòng) =4N N N 100300100=-?例 8. 使用滑輪組沿水平方向拉物體時(shí) , 拉力 F 與物體重力 G 沒有直接聯(lián)系 ,有 用功 W h G 有 , 而是克服物體與水平面之間的摩擦力 (或阻礙物體運(yùn)

8、動(dòng)的力 f 所做 的功, 設(shè)物體沿水平方向通過的距離為 s ,則W , 則 =, =總 有 ns fs ?F W%=總有 100n f 100? FW W 例 9. 某人站在岸上利用滑輪組使停泊在水中的船勻速靠岸 , 已知滑輪組由兩個(gè) 定滑輪和 兩個(gè)動(dòng)滑輪組成 (滑輪重不計(jì) ,如圖所示 ,船重 1.02N 510? ,船移動(dòng)時(shí)受到水 的阻力是 船重的 0.01倍,人水平拉繩的力為 240N ,船靠岸的速度為 0.72km/h。求F(1滑輪組的機(jī)械效率。(2人拉繩子的功率及人對(duì)船做的有用功率。分析:滑輪組上拉船靠岸的繩子段數(shù) n =5 (1船受到的阻力f =0.01G =0.01N 51002.

9、 1? =1.02N 310? , 人拉繩子自由端移動(dòng)的距離是船移動(dòng)距離的 5 倍,滑輪組的機(jī)械效率 %=%=%=總有 8524051020100s5fs 100NN F W W ? ?=(2 船靠岸的速度, = 船 s /m 2. 0h /km 75. 0v 繩子自由端移動(dòng)的速度, = 船 s /m 1s /m 2. 055? v v 則人拉繩子的功率為 , = 總 總 W N Fv W P 240s /m 1240t?人對(duì)船做功的有用功率為 W N v W P 204s /m 2. 01020f t=船 有 有例 10. 如圖所示 , 沿著長(zhǎng)為 L 的斜面把一個(gè)物體勻速拉到頂端 ,如果在物體與斜 面之間 涂潤(rùn)滑劑減小摩擦 ,那么產(chǎn)生的效果是 （FhLA. 總功增加 B. 有用功增加 C. 有用功減小 D. 機(jī)械效率增大 分析： 在保持其 他條件不變的情況下減小物體